Kohlenstoff ist für das Überleben, das Wachstum und die Fortpflanzung von Lebewesen unerlässlich. Es ist eine endliche Ressource, die in verschiedenen Formen und auf verschiedene Weise von lebenden auf nicht lebende Dinge übertragen wird. Kohlenstoff bleibt durch den Kohlenstoffkreislauf mit anderen chemischen Reaktionen in der Luft und in Gewässern im Gleichgewicht.
Kohlenstoff ist ein Bestandteil sowohl von lebenden als auch von nicht lebenden Dingen. Lebende Organismen bestehen aus organischem Kohlenstoff, während nicht lebende Dinge aus anorganischem Kohlenstoff bestehen. Pflanzen gewinnen Kohlenstoff aus der Atmosphäre in Form von Kohlendioxid, das sie für die Photosynthese benötigen. Sie wandeln anorganischen Kohlenstoff in Form von Zucker und Stärke in organischen Kohlenstoff um, den sie ihrem Gewebe hinzufügen. Tiere nehmen Kohlenstoff auf, indem sie Pflanzen konsumieren und sich von anderen Tieren ernähren.
Kohlenstoff geht in einen anorganischen Zustand über, wenn Tiere Kohlendioxid ausatmen. Bakterien und Pilze zersetzen die Körper abgestorbener Pflanzen und Tiere durch Zersetzung, wodurch Kohlenstoff wieder in die Atmosphäre abgegeben wird. Die Überreste von Pflanzen und Tieren zersetzen sich manchmal nicht vollständig und versteinern. Dabei wird Kohlenstoff in einem Gestein gespeichert und die Fossilien können nach Millionen von Jahren als fossile Brennstoffe verwendet werden. Kohlenstoff wird durch den als Kohlendioxidemission bezeichneten Prozess in die Luft freigesetzt, bei dem beim Verbrennen verschiedener fossiler Brennstoffe unterschiedliche Mengen an Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und Ruß entstehen.